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AGRO 3005 - Curso General de Suelos

Notas de Conferencias 1- Sistemas de Desarrollo de Suelos

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• Agronomía –Especialización de la agricultura que concierne a la teoría y la práctica de la producción y manejo de cosechas y el manejo del suelo.

• Ciencia del Suelo –Ciencia que trata los suelos como un recurso natural sobre la superficie de la tierra, incluyendo la formación, la clasificación, cartografía, las propiedades físicas, químicas, la fertilidad de los suelos per se, y la relación de estas propiedades en el uso y manejo de los suelos.

• Edafología –Es la disciplina dentro de la ciencia de los suelos que estudia la influencia de los suelos sobre los seres vivientes, particularmente las plantas.

1-1. Introducción a Sistemas de Suelos

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• Pedología –Es la disciplina dentro de las ciencias del suelo que estudia el origen, la clasificación, y la descripción del suelo en su ambiente natural. No necesariamente le da importancia a su uso agronómico ni práctico.

• Suelo –Es representado por un cuerpo tri-dimensional natural = pedón (volumen mas pequeño que se puede llamar suelo). Es parte del paisaje del cual se deriva y tiene características muy específicas.

Un suelo está descrito por sus propiedades morfológicas incluyendo el número, tipo y arreglo de horizontes, color, textura, estructura, acumulación de arcilla, sesquióxidos, humus, sílice, carbonatos.

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• Suelo (def.) – (i) Material no consolidado sobre la superficie inmediata de latierra que sirve como medio para el crecimiento de las planta, (ii) material mineral u orgánico no-consolidado que ha sido influenciado por los factores de formación de suelos. Difiere del material de donde se deriva en cuanto a sus propiedades físicas, químicas y biológicas.

• Formación de suelos –Suelos se desarrollan a partir de un material parental (roca consolidada o material no-consolidado). El material se meteoriza dando origen un complejo de minerales. La tasa de formación de suelos dependerá del tipo y cantidad de organismos y vegetación presente, la pendiente y dirección del paisaje donde se encuentra (topografía), y los factores climáticos (clima) actuando a través del tiempo.

• Suelos como ecosistemas –Un suelo es tanto un ecosistema por si solo como parte de otros ecosistemas terrestres y acuáticos. Es importante considerarlo no solamente desde el punto de vista agrícola.

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Funciones de suelos como ecosistemas

• Medio para el crecimiento de plantas• Sistema para fuente de agua y purificación• Reciclar nutrientes y desperdicios orgánicos• Habitat para organismos del suelo• Medio para actividades recreacionales, y de ingeniería

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• Suelo versus tierra –- Geología ------> tierra = planeta

- Tierra se refiere mas bien a un área geográfica que no incluye necesariamente el estudio pedológico (como un cuerpo natural) del suelo. Es el área del suelo en su medio ambiente y además del suelo y su vegetación, también incluye el relieve, la superficie, el declive con su extensión y dirección, y las aguas subterráneas.

• Relación de la ciencia del suelo con otras ciencias – se deriva de física, química, biología, matemáticas, climatología, geología etc.

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•Divisiones de la ciencia del suelo

– Física de suelos– Química de suelos– Biología y bioquímica de suelos– Fertilidad de suelos y nutrición de plantas– Pedología– Manejo de suelo y agua y conservación– Suelos de bosque y pasturas (dasonomía y agrostología)– Manejo de nutrimentos y análisis de suelo y planta– Mineralogía de suelos– Suelos hídricos “Wetland soils”

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• Hay cinco factores de formación de suelos. Hans Jennny fue el primero en demostrar que estos factores estaban funcionalmente relacionados por:

S = f(MP, C, To, O, Ti)

• El material geológico es el punto inicial de génesis de suelo. Los otros cuatro factores de formación de suelos interactúan para cambiar el material parental en suelos.

• Génesis de Suelos – Proceso de creación de suelos a partir del material parental. Incluye reducción y rearreglo de partículas de minerales, adición de materia orgánica, síntesis y disolución de minerales, creación de horizontes; es un proceso lento pero continuo.

1-2. Factores de Formación de Suelos

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Factores de Formación de Suelos1-2.1. Material Parental• Suelos no son rocas. Se forman en la superficie de la tierra bajo condiciones muy

diferentes.

Suelos son una parte integral del proceso geológico que incluye formación de rocas, evolución del paisaje, y meteorización para producir suelo o deposición para producir rocas.

1.2.1.1. La mineralogía - del material parental determina el tipo y cantidad de elementos que influyen sobre la fertilidad (Ej. Ca, Mg, Fe, Na, K liberado a la solución del suelo), y la formación de minerales secundarios que se forman bajo diferentes regímenes climáticos.

• El agua y el oxígeno son los principales agentes que transforman minerales de su forma original a otras formas. Importancia de mineralogía y tamaño de partículasy superficie específica.

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• Roca ígnea (basalto, granito) versus roca sedimentaria (carbonato calizo, arenisca, argilitas “shale”).

• Material consolidado versus material no-consolidado.

• Los horizontes que se forman en el pedón tienen características similares al material parental ya que se derivan de este.

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1-2.1.2. Material parental transportado

• La mayoría de los suelos del mundo se originan de material transportado por agua, viento, gravedad.

• Viento (arena) – eoliano.

• Viento (limo, arcilla) – loess. Suelos en el medio oeste de E.E.U.U., contienen bastando limo, y estos suelos son muy susceptibles a la erosión.

• Viento estratifica las partículas por tamaño transportando las partículas mas pequeñas grandes distancias.

• Aluvial - Aluvión Ej. Nilo, Mississippi. Material parental depositando por ríos durante eventos de inundación, material en deltas, terrazas, planicies. Orden de deposición, piedras y gravillas se depositan primero y arena y limo se depositan rióabajo. La arcilla se deposita cuando el movimiento de agua es muy lento. Suelos muy fértiles y estratificados.

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• Coluvial – Material transportado por gravedad en pendientes.

• Suelos orgánicos – formado de material vegetativo en etapas mixtas de descomposición.

• “Glacial till” – mezcla no está estratificada de arcilla a gravilla llevado por un glacial. Muchos suelos del Canadá y EU. se formaron de este material. (Ver Fig. 12-6 y 12-7, p. 269).

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1-2.1.3. Material parental formado in situ

• Los materiales se meteorizan in situ sin ser transportados por viento o agua.

• Hay tres tipos de rocas que se meteorizan para formar suelo.

• Roca Ígnea – magma (roca derretida) solidificada.

• Extrusiva (volcánica) – magma que se enfría en la superficie de la tierra enfriándose con rapidez, tiende a formar cristales pequeños.

• Instrusiva (plutónica) – magma que se enfría debajo de la superficie de la tierra lentamente, tiende a formar rocas de cristales grandes.

• Ej. • Basalto (extrusiva) – suelos que se originan de este tienden a tener alto

contenido de arcilla.

• Granito (intrusiva) – suelos que se originan de esta rocas tienden a tener material de textura gruesa o arenosa con perfiles profundos. (Ver Tabla 12-2 y 12-3 p. 265).

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Roca Sedimentaria• Se forman de material depositado en lagos y océanos el cual a través del tiempo y

bajo presión se consolidan en rocas. Son derivadas de los procesos de meteorización, transformación y deposiciones de las rocas ígneas preexistentes. Las partículas y granos que la constituyen se van sedimentando, acumulando y estratificando por la acción del viento, agua o procesos bioquímicos.

• Areniscas “Sandstones” – se forma primordialmente de sedimentos con tamaño de grano de arena, contienen agentes cementantes (CaCO3, Fe, Al) el cual influye sobre la susceptibilidad a ser meteorizada.

• Calcitas (carbonato calizo) “Limestone” – CaCO3.

• Argilitas “Shale” – se forma primordialmente de sedimentos con tamaño de granos arcillosos, no requieren cementación

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• Roca Metamórfica• Se forman de rocas ígneas o sedimentarias, cuando estas se exponen a calor, o presión adicional. Si hay suficiente calor el material original se derrite y otros minerales se forman.

•Ej. mármol – derivado de calcitasgneiss – derivado de granito

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Magma

RocasIgneas

rocassedimentarias

rocasmetamorficas

Internocalorpresion

Externometeorizacionerosiondeposiciontransportacion

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1-2.2. Clima

• La precipitación (cantidad y distribución), temperatura, humedad y evapotranspiración son los dos factores climáticos que mas influyen la formación de suelos.

• La lluvia es el componente más importante y varía entre 200 a 12,500 mm/año en el mundo. La cantidad de agua que penetra el perfil de suelo es función de cuanto cae y cuanto se lava por escorrentía.

• Formación de suelos y desarrollo ocurre lentamente en regiones áridas y semi-áridas porque la poca lluvia reduce la actividad biológica. Suelos de la región árida tienen colores menos oscuros y menor contenido de materia orgánica. Porque poca agua se mueve en el perfil, usualmente se encuentra CaCO3 cerca de la superficie, con pH neutral a alcalino.

• A medida que aumenta la precipitación, la intensidad de meteorización aumenta, el contenido de materia orgánica aumenta, y la profundidad a CaCO3 aumenta.

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• Horizontes A son más profundos y mas oscuros. En climas húmedos ocurre eluviación de arcillas y sesquióxidos al horizonte B.

• La temperatura afecta la formación de suelos a través de su efecto en tasas de meteorización.

• En climas calientes y húmedos suelos rojos son más comunes porque la materia orgánica y los minerales 2:1 se descompone dejando atrás los óxidos de hierro y de aluminio. Otras reacciones químicas son aceleradas en regiones calientes el cual aumenta los procesos de meteorización y desarrollo de suelos.(ver Fig. 12-9, p. 271).

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Precipitación y temperatura afectan la formación de suelos. En (a) la tasa de formación de suelos aumenta conforme aumenta la precipitación hasta que otros factores se tornan limitantes. En (b), la profundidad el cual el CaCO3 se ha lixiviado aumenta con aumento en precipitación. En (c), el nivel de materia orgánica del suelo es el producto entre producción y descomposición, con la máxima acumulación bajo temperaturas moderadas.

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Precipitación efectiva de formación de suelos (Brady y Weil, 2002)

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1-2.3. Topografía

• Se refiere al ángulo y largo de la pendiente.

• El efecto de la topografía sobre la formación de suelos se relaciona con humedad y temperatura.

• Suelos que se forman en pendientes son más secos y ocurre menos precolación de agua por aumento en escorrentía. También se caracterizan por tener menos materia orgánica, menos crecimiento vegetativo, horizontes A y B más finos.

• Fuerzas erosivas –Fuerzas erosivas transportan material superficial y lo depositan en áreas niveladas. Aquí, los suelos son más profundos y contienen mayor contenido de materia orgánica.

• Exposición “Aspect” – dirección de la pendiente. Suelos son generalmente mas secos con pendientes que miran hacia el sol por la tarde (sur y oeste). El contenido de materia orgánica es usualmente mas bajo como resultado de condiciones calientes y mas secas.

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Influencia de topografía sobre propiedades del suelo (Brady y Weil, 2002; USDA-NRCS, 2002)

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1-2.4. Organismos• Aunque la vegetación es el organismo mas obvio asociado con suelos, los

microorganismos también son importantes porque participan el reciclaje de nutrimentos y descomposición de materia orgánica.

• Estos promueven la formación de suelos a través de la descomposición de materia orgánica. También descomponen residuos de plantas para formar materia orgánica estable o humus. Lombrices, gusanos, insectos, son mezcladores de suelos, a veces mezclando horizontes.

• La materia orgánica del suelo tiende a ser mayor bajo pasturas o yerbas por un reciclaje más rápido del material orgánico. Tienen una masa vegetativa que se incorpora al suelo. También tienen un sistema radicular muy extenso, el cual contribuyen al aumento en materia orgánica. Perfiles de suelos pueden que estén menos desarrollados bajo pasturas porque iones absorbidos por raíces son translocados a la superficie. Aumento en reciclaje de Ca, Mg, K.

• Árboles tienen sistema radicular mas grande y viejos esto hace que menos materia orgánica se devuelva al suelo. Perfiles de suelos bajo bosque tienen horizonte orgánico en la superficie.

• Climas húmedos favorecen la formación de bosques

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Suelos bajo bosque y pastura (Brady y Weil, 2002)

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1-2.5. Tiempo• El desarrollo del perfil por procesos de meteorización y lixiviación es determinado

por cuanto tiempo el suelo es afectado por los otros cuatro factores de formación de suelos. Un suelo joven tiene pocos signos de horizontación excepto por un poco de oscurecimiento en la superficie. Un suelo maduro tiene un horizonte A muy bien definido. El horizonte B es la zona de iluviación con mayor contenido de arcilla. Suelos maduros se consideran estar en un estado en el cual los procesos de formación del material parental es igual a la degradación del suelo.

• Suelos con mayor insumo de humedad son mas viejos irrespectivamente de la edad actual

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Etapas de formación de roca ignea (Brady y Weil, 2002)

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1-2.6. Gente

• Hay áreas donde la actividad humana ha alterado las propiedades del suelo.

• Ej. Adición de P, K y materia orgánica por adición de estiércol en Europa

• Ej. Remoción de capa arable en áreas urbanas

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• Materiales que componen las rocas son la fuente principal que da origen al material parental. Desintegración física por meteorización reduce el tamaño de las partículas de los materiales de roca. A medida que disminuye la superficie específica la meteorización química aumenta y el perfil de suelo se empieza a desarrollar. La desintegración física es mayor en ambientes donde fluctuaciones en humedad y temperatura son mayores.

1-3. Procesos de Desarrollo de Suelos (horizontes)

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Raíces de plantas se pueden convertir en grietas. Bioturbación por lombrices y gusanos5. Organismos

Agua, viento y gravedad promueven la desintegración a través de la abrasión entre partículas4. Molido

Hinchar (mojado) y encoger (secar) de partículas de limo y arcilla promueve el contacto entre partículas3. Secado y mojado

La expansión y contracción de diferentes materiales causa rompimiento y fracturas de las rocas2. Calentar y enfriar

Expansión de agua por congelación en grietas, depresiones, espacios rompe la piedra

1. Congelar y descongelar

1-3.1 Meteorización Física

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1-3.2. Meteorización Química• La meteorización química se refiere a alteraciones en minerales para producir

minerales secundarios en equilibrio con el ambiente.

• Los minerales primarios fueron formados bajo intensa presión y calor, y una vez depositados en la superficie no van a ser estables. Por eso los minerales originales reaccionarán con las condiciones del nuevo ambiente. La estabilidad del mineral disminuye y la meteorización química aumenta rápidamente. El agua es el ingrediente principal que cataliza las reacciones.

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• 1-3.2.1. Hidrólisis – adición de hidrógeno a la estructura

KAlSi3O8(s)+ H2O(aq) � HAlSi3O8(s) + K+(aq) + OH-(aq)2HAlSi3O8 + 11H2O ----------------> Al2O3•3H2O + 6H2SiO3

• El K+ puede

1- Recombinarse con otros iones para formar complejos u otros minerales

2- Absorbido a la arcilla y participar en intercambio catiónico

3- Ser utilizado por plantas

4- Lixiviado del perfil

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Al3+(aq) + H2O(l) � AlOH2+(aq) + H+

1-3.2.1. Hidrólisis (cont.) – metales

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1-3.2.2. Disolución • Procesos que disuelven los minerales en agua• Cloruro de sodio

NaCl + H2O � Na+ + Cl- + OH- + H+

• CarbonatosCaCO3 + 2H2O �� H2CO3 + Ca+2 + 2OH-

H2CO3 �� H+ + HCO3- �� CO2 + H2O

• YesoCaSO4 • 2H2O(s) � Ca2+(aq) +SO4

2-(aq) + 2H2O(l)

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1-3.2.3. Hidratación –• Añadir agua a la estructura

Hematita (rojo) <---------> Limonita (amarilla)2Fe2O3 + 3H2O <------------> 2 Fe2O3•3H2O

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1-3.2.4. Oxidación – Reducción • Proceso que causa que el estado de oxidación de un mineral cambie

2Fe2+(aq) + 1/2O2(g) + 3H2O(l) � 2FeOOH(s) + 4H+(aq)

• Hidratacion de Oliveno (mineral primario) y subsiguiente oxidación

3MgFeSiO4(s) + 2H2O(aq) �� H4Mg3Si2O9 (serpentina) + 2SiO2(aq) +3FeO(s)4FeO(s) + O2(g) + 2H2O(aq) �� 4FeOOH(s)

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1-3.2.5. Translocaciones

• Lixiviación – movimiento de sales disueltas en agua por el movimiento vertical de agua de una parte del perfil a otra

• Eluviación – Movimiento de sustancias (arcillas, humus, Fe y Al, silicatos, sales) que no necesariamente están disueltas por agua de un horizonte a otro.

• Iluviación – Acumulación de materiales eluviados.

• Podzolización – Ocurre en climas fríos y mojados. Superficie acumula humus, descomposición genera ácidos orgánicos, y estos se mueven en el perfil, y rompen minerales de arcilla.

• Laterización – Ocurre en clima trópico-húmedo. Produce suelos altamente meteorizados, debido a la remoción de silicio y cationes básicos.

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• Calcificación – proceso de formación de CaCO3.

• Alcalinización o acidificación – proceso de hacer un suelo mas ácido o alcalino.

• Salinización – proceso de hacer un suelo mas salino.

• Quelatación – combinación de Fe y Al o otros metales con sustancias orgánicas de 2 o mas puntos de enlace

• Ej. De quelatación de Al a partir de la meteorización de moscuvitaK2[Si6Al2]Al4O20(OH)4(s) + 6C2O4H2(aq) + 8H2O(l) ��

2K+(aq) + 8OH-(aq) +6C2O4Al+(complejo) + H4SiO4(aq)

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1-3.3. Formación de Arcilla • La formación de arcilla y translocaciones son los procesos que diferencian a suelos

de rocas.

• Arcillas del grupo de esmectitas se forman en ambientes con altos niveles de Si, y suficiente Ca+2, Mg+2, y Na+. Se encuentra en áreas donde la lixiviación es mínima.

• Arcillas del grupo caolina se forman en ambientes calientes, húmedos, y de buen drenaje. Este material es producto de meteorización de feldespatos y micas. Se encuentra en mayor cantidad en suelos viejos o seniles que en suelos jóvenes.

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Pedón es un cuerpo tri-dimensional que con el tiempo se forman horizontes

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Cada horizonte en el pedón tiene unas características físicas, químicas y morfológicas que lo distingue de los otros horizontes. Los horizontes A, E, Bt1 y Bt2 se forman de material con características al horizonte C

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• Los suelos están relacionados al paisaje donde se encuentran.• El paisaje influencia la cantidad de agua que entra al material parental. El grado y

largo de la pendiente afecta el balance entre formación y erosión de suelo. Por ejemplo, en suelos localizados en pendientes inclinadas, el balance entre creación y destrucción tendería a estar levemente a favor de la formación y se encontraría suelos llanos.

3-5 % m.o.

1-3% m.o.

5-8% m.o.

3-4% m.o.

1-4. Paisajes y Perfiles

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• Diferencias entre suelos están basadas primordialmente en la forma en que se han formado o desarrollado.

• El producto de formación de suelo se expresa en variaciones en las propiedades de suelos con profundidad. Estas variaciones se presentan como capas distintivas a diferentes profundidades. Esto se conoce como horizontes.

• Un suelo es un cuerpo tridimensional - se requiere una sección vertical para identificar un suelo (calicata)

• Pedón – La unidad tridimensional más pequeña en un paisaje que identifica un suelo. La parte superior del pedón influenciado por agua, raíces, microorganismos se le llama solum (derivado del latín).

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Relacion regolita, roca madre y solum en un perfil (Brady y Weil, 2002)

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• Horizontes principales (master) – capa de suelo, aproximadamente paralelo a la superficie que difiere de otras capas en cuanto a sus propiedades físicas, químicas y biológicas con características diferentes de color, estructura, textura, consistencia, reacción del suelo etc..

• Horizontes transicionales – encontrados entre los horizontes principales. Se utilizan dos letras mayúsculas para describirlos. Ej. AB, EB, BE

• Horizontes subordinados – encontrados entre los horizontes principales y los transicionales. Se utiliza una letra mayúscula y una minuscula para describirlos

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Suelos MineralesSímbolos de horizontes principales y subordinados

Roca, Ej. basalto, granito, arenisca.R

Horizonte que excluye roca dura, y se afecta poco por génesis de suelo (no es la roca matriz dura).

C

Horizonte formado debajo de A, E, u O, y dominado por la estructura de la roca original y la acumulación de silice, Fe, Al, humus, carbonato, yeso.

B

Horizonte mineral caracterizado por perdida de silice, Fe, Al, donde el material residual son partículas de arena y limo.

E

Horizonte mineral en la superficie o debajo del horizonte O, donde se ha acumulado humus.

A

Capa superficial dominado por material orgánico.O

Descripción de algunos horizontes principales

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Descripción de algunos horizontes subordinados

Acumulación de sales mas solubles que yesoz

Acumulación de yesoy

Desarrollo de estructura y colorw

Acumulación de arcillat

Roca suave o meteorizadar

Acumulación de siliceq

Labranza u otro disturbiop

Acumulación residual de sesquióxidoso

Acumulación de sodion

Cementaciónm

Acumulación de carbonatosk

Material orgánico pobremente descompuestoi

Acumulación de material iluvial orgánicoh

Suelo gris caracterizado por nivel freático altog

Suelo congeladof

Material orgánico parcialmente descompuestoe

Restricción radicular físicad

Concreciones o nódulosc

Horizonte genético enterradob

Material orgánico altamente descompuestoa

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El horizonte A ha acumulado la mayor cantidad de materia orgánica debido a la descomposición de raíces. El horizonte E ha sido lixiviado de materia orgánica, arcilla, sesquióxidos los cuales se han acumulado en el horizonte B. Aquí hay suficiente acumulación de arcilla para que obtenga la designación de horizonte subordinado t. La parte superior del horizonte Bt, el Bt1 ha acumulado humus y hierro. Se presume que el horizonte C es el material del cual el suelo se derivó.

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• Litosecuencia (Fig. 12-16, p. 285)• Grupo de suelos en el cual el factor de formación de suelos que más varía es el

material parental.

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• Cronosecuencia (Fig. 12-19, p. 289)• Grupo de suelos en el cual el factor de formación de suelos que mas varía es el

tiempo.

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• Toposecuencia (Fig. 12-17, p. 286)Grupo de suelos formados del mismo material parental, clima, vegetación y tiempo.Difieren en cuanto a la posición en el paisaje.

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• Biosecuencia (Fig. 12-18, p. 287)• Grupo de suelos en el cual el factor de formación de los suelos que mas varia es la

vegetación principalmente u organismos.

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1-5. Clasificación de Suelos

Importancia de clasificación

• Acordarse, entender, usar

• Propósito es organizar suelos en grupos con propiedades naturales similares

• Pedones de suelos son individuos y cada individuo es diferente debido a los factores de formación de suelos, procesos de desarrollo de suelos y meteorización

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Historia

• Comienzo en siglo 19 (circa 1870) con el suelologo Ruso Dokuchaev; clasificó los suelos en propiedades observables de zonas climáticas.

• Marbut (1930) desarrolló el sistema Norte Americano de USDA, basado en el perfil como cuerpo natural.

• Constante revisión con publicación anual “Keys to Soil Taxonomy”

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• Taxonomía de Suelos – sistema de clasificación desarrollado por USDA que es comprensivo, multicategórico, cuantitativo, morfogenético, fundamentado en pedogénesis en categorías altas pero fundamentado en la agricultura en categorías más bajas.

Las categorías del sistema se basa en criterios de diferenciación que puede ser medido o diferenciado en el campo o en el laboratorio, ya sea por propiedades observadas o propiedades inferidas.

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Tres zonas en el perfil se utilizan para clasificaciónHorizonte diagnóstico

• Epipedón (8) – horizontes diagnostico en la superficie. Puede incluir el horizonte A y a veces el B. Ocurre en todos los suelos.Ej. mollic, umbric, anthropic, plaggen, melanic, ochric, histic y folistic(Tabla 14-1, p. 316).

• Horizonte diagnostico del subsuelo (20) – Comúnmente son parte del horizonte B aunque a veces el A. No ocurre en todos los suelos.Ej. Argillic (Bt), natric (Btn), calcic (Bk) cambic (Bw), oxic (Bo).(Tabla 14-2, p. 317).

• Sección de control – no es un horizonte diagnóstico. Tiene un grosor específico que dependerá si hay o no un horizonte diagnóstico (Fig. 14-3, p. 320).

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Epipedón• Mollic (suave) – alta saturación de bases (>50%) y materia orgánica

• Umbric (oscuro) – alto contenido de materia orgánica pero bajo saturación de bases

• Ochric (pálido) – bajo contenido de materia orgánica y bajo saturación de bases

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Categorías

• Orden (12 grupos amplios) – Categoría mas generalizada. Suelos comparten uno o mas horizontes diagnósticos, y son formados por procesos similares de formación, aunque no es importante conocer los procesos.

• Suborden – En esta categoría se considera los factores que controlas los procesos. Ej. temperatura y humedad. La presencia de horizontes diagnósticos se utilizan como criterio. (aquic, udic, ustic, aridic, xeric

• Grandes grupos – El arreglo y grado de expresión de horizontes se utilizan como criterio. Ej. Meteorización y cementación.

• Subgrupos – Subdivide los grandes grupos en tres tipos: (a) son miembros típicos de un gran grupo (b) no son típicos pero tienen propiedades de otros suelos (c) suelos que no necesariamente tienen propiedades de suelos (rocoso).

• Familias – Se diferencian dentro del subgrupo primordialmente en base a propiedades importantes para el crecimiento de las plantas Ej. textura, mineralogía, CIC, régimen de temperatura, profundidad de suelo penetrable por raíces etc.

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• series (categoría mas detallada) – colección de individuos de suelos, que tienen un rango definido de propiedades y arreglos de horizontes. Si carecen de horizontes genéticos, pueden consistir en una colección de individuales de suelos el cual son uniformes en las propiedades diagnosticas hasta ciertos límites de profundidad. Existen 175 series oficialmente reconocidas en Puerto Rico.

Actualmente hay 12 ordenes de suelos a nivel mundial: Alfisols, Andisols, Aridisols, Entisols, Histosols, Inceptisols, Mollisols, Oxisols, Spodosols, Ultisols, y Vertisols, Gelisols. Con la excepción de Andisols, Aridisols y Gelisoles. Nueve de estos se encuentran en Puerto Rico.

Andisols ausentes porque no hay material volcánico reciente. Aridisols ausentes porque en régimen de humedad aridico no ha sido oficialmente reconocido.

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Ejemplo de pedones Entisol, Vertisol, Aridisol e Inceptisol

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Ejemplo de pedones Alfisol y Molisol

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Ejemplo de pedones Ultisol y Oxisol

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Descripción de órdenes en Puerto Rico

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Inceptisols (41)

• Serie mas extensa en Puerto Rico ocupando el 35% de la superficie

• Predominan en superficies inclinadas y jóvenes, planicies aluviales

• Incluye suelos exhibiendo etapas iniciales de formación

• No muestran evidencia significativa de iluviación, lixiviación o meteorización excesiva

• No tienen horizontes muy desarrollados

• Tienen uno o mas horizontes diagnósticos (debil mollic epipedon o ochric epipedon, cambic horizon)Ej. Múcara.

• Subordenes– Aquepts (mojado)– Udepts (humedo)– Usteps (semiarido)

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Ultisols (35)

• Serie presente en planicies de alturas en área oeste-central de Puerto Rico ocupando el 24% de la isla.

• Se desarrollan bajo condiciones humedas en climas calidos

• Suelos con perfiles lixiviados, horizonte argílico con baja saturación de bases(<35%) en el subsuelo, alto contenido de Al intercambiable.

• Pueden tener un epipedon ochric o umbric, horizonte argílico, o kandico

• Ej. Humatas

• Subordenes– Aquults (modados)– Humults (alto en humus)– Udults (húumedo)– Ustults (humedo/seco)

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Mollisolls (24)

• Tienen característica en común que es un epipedón móllico (horizonte superficial de un grosor considerable, alto contenido de C orgánico, alta saturación de bases)

• En P.R. hay dos tipos:– Planicies aluviales en la parte sur de la isla.– Franja de carbonato calizo terciario al norte y sur de la cordillera central

• Ocupan el 18% del área de suelos de la isla

• Ej. San Antón

• Subordenes– Aquolls (mojados)– Rendols (calcareo)– Udolls (húumedos)– Ustolls (humedos/secos)

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Alfisols (17)

• Al igual que los Ultisoles tienen un horizonte en el subsuelo de acumulación de arcilla.

• Difieren de los Ultisoles en que tienen alta saturación de bases en el subsuelo

• Horizonte superficial tiene bajo contenido de materia orgánica

• > 35% de saturación de bases en la sección de control

• Encontrados primordialmente en la región calcica del noroeste de Puerto Rico

• Ocupan el 5% del área de suelos de la isla.

• Ej. Tanamá

• Subordenes– Aqualfs (mojados)– Udalfs (humedos)– Ustalfs (humedos/secos)

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Entisols (23)

• Suelos jóvenes que tienen un horizonte pedogénico débil o carecen del mismo completamente.

• La mayoría se forman en depósitos jóvenes (aluvión en cercanías de ríos, planicies costeras, o pendientes que se están erosionando.

• Algunos están relacionados a material parental muy resistente Ej. Cuartzita.

• Ocurren primordialmente alrededor de planicies costeras.

• Ocupan el 3.5 % del área de suelos de la isla.

• Subordenes– Aquents (mojados)– Fluvents (depositos aluviales)– Orthents (tipicos)– Psamments (arenosos)

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Oxisols (13)

• Son único para los trópicos y representan etapas avanzadas de intemperización

• Se distinguen por tener un horizonte kandico o oxídico, siendo ambos mezclas de sesquióxidos, arcillas 1:1, y minerales resistentes a la meteorización tales como cuarcita y zircon

• Tienen arcillas de baja actividad por lo que no se torna dura al secarse ni tipo plasticina al mojarse

• También se desarrollan de rocas ultrabásicas que se han meteorizado rápidamente

• Ej. Catalina, Nipe, Coto.

• Ocupan 9% de la isla.

• Subordenes– Aquox (mojados)– Udox (humedos)– Ustox (humedos/secos)

38

75

Vertisols (9)

• Suelos con coloración negra oscura con alto contenido de arcilla (>30%)

• La arcilla es de tipo esmectita que se expande y se contrae produciendo grietas en el suelo

• Ocupan el 2.5% de la isla

• Ocurren exclusivamente en la costa sur semiárida y semihúmeda de la isla

• Ej. Fraternidad

• Subordenes• Aquerts (mojados)• Uderts (humedos)• Usterts (humedos/secos)

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Histosols (4)

• Dominado por materiales orgánicos.

• Contienen al menos 20% de m.o. en la mitad de los primeros 80 cm de suelo.

• Ocurren mayormente asociados a pantanales, lagunas, y manglares.

• Ocupan el 0.3% de la isla.

• Ej. Tiburones.

• Subordenes– Saprists (no se reconocen las fibras)

39

77

• Spodosols (3)

• Tienen un horizonte en el subsuelo de acumulación iluvial de compuestos amorfos de m.o., Fe, o Al sobre una textura usualmente intermedia a arenosa

• Representa el 0.1% de la isla.

• Ocurren exclusivamente en depósitos de arena de cuarcita cerca de Arecibo.

• Ej. Algarrobo.

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Aridisols

• Suelos de regiones áridas

Andisols

• Suelos formados de material parental volcánico reciente

• Fracción de arcilla dominada por minerales amorfos o débilmente cristalinos

• Baja densidad aparente, alta capacidad de retención de agua, alta retención de P

40

79

Andisols

• Suelos formados de material parental volcánico reciente

• Fracción de arcilla dominada por minerales amorfos o débilmente cristalinos

• Baja densidad aparente, alta capacidad de retención de agua, alta retención de P

80

Suelos con permafrost en 100 cm

Suelos con material orgánico, hasta una zona impermeable o con capa orgánica mas de 40 cm.

Gelisols

Suelos con horizonte spodic en 2 m de la superficie

Suelos con propiedades andic

Suelos con horizonte oxic en 150 cm de la superficie

Suelos con al menos 30% arcilla a 50 cm con propiedades expandibles

Suelos con regimen de humedad aridic, con poco desarrollo del horizonte B

Selos con horizonte argilic on kandic y sat.bases <35%

Suelos con epipedon mollic y sat. bases >50% a 1.8 m de la superficie

Suelos con horizonte cambic, calcic, gypsic u epipedon mollic, umbric o histic

Suelos con horizonte argilic, kandic o natric con “clay skins”

Otros suelos

Histosols

Vertisols

Aridisols

Ultisols

Mollisols

Alfisols

Inceptisols

Spodosols

Andisols

Oxisols

Entisols

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81

82

Elementos formativos para órdenes de suelos.

ningunoertVertisols

argilicoultUltisols

spódicoodSpodosols

óxicooxOxisols

epipedón mólicoollMollisols

cambicoeptInceptisols

ningunoistHistosols

ningunoentEntisols

ochric o anthropic en el subsueloidAndisols

ningunoandAndisols

argilicoalfAlfisols

Horizonte diagnóstico del subsueloElemento formativoOrden

42

83

Ejemplo de algunos elementos formativos para subórdenes (*) y grandes grupos

Sencillo, poco desarrollo del horizonteHaplustic, o temporalmente seco (>90 días)Ust*

udic, o continuamente mojadoUd*Color rojo oscuroRhodEtapa avanzada de descomposiciónSapr*Alto contenido de carbonato calizoRend*Psammic, o muy arenosoPsammOrtho, comúnOrthArcillas 1:1KandHumic, o con alto contenido de materia orgánicaHumFormación en un área que se inundaFluvPresencia de un horizonte cámbicoCambPresencia de un horizonte argílicoArgisuelo que es muy mojado Aqu*Horizonte blanco cerca de la superficieAlbConnotaciónElemento formativo principal

84

Algunos elementos formativos para grandes grupos

Subgrupos (1,000).• Típico (Typic).• Intergrado.• Extragrado (Ej. Arenic, Humic, Sodic, Eutric).

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85

Ejemplos de clasificación taxonómica de algunas series representativas de Puerto Rico:

Bayamón, (Coto, Los Guineos)

Very-fine, kaolinitic, isohyperthermic

Typic HapludoxHapludoxUdoxOxisols

Múcara,(Caguabo, Pandura)

Fine-loamy, mixed, superactive, isohyperthermic

Dystric EutrudeptsEutrodeptsTrudeptsInceptisol

Fraternidad, (Mabí, Agüirre)

Fine, smectitic, isohyperthermic

Typic HaplustertsHaplustertsUstertsVertisol

Aibonito, (Consumo, Humatas)

Very-fine, mixed, semiactive, isohyperthermic

Typic HaplohumultsHaplohumultsHumultsUltisol

San Antón(Descalabrado, Pozo Blanco)

Fine-loamy, mixed, superactive, isohyperthermic

Cumulic HaplustollsHaplustollsUstollsUltisol

Serie (otros ejemplos)

FamiliaSubgrupoGrandes grupos

SubordenOrden

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1.6. Recursos de Suelos – Mundo, Nación.- Suelo es un recurso frágil y no-renovable.

- A nivel mundial solamente el 10% del área total es cultivable (arable).

Uso de terreno a nivel mundial e insular, 1980 y 1996. Fuente: Food and Agriculture Organization of the United Nations, Production Yearbook 1997, vol. 51, FAO statistics series no. 142, Rome.

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87

93.18.26x105897.87x10588.21.15x101089.01.16x10105. No Arable

4.43.9x1045.65x1040.991.29x1080.771.00x1084. Cultivos permanentes

2.52.2x1045.65x10410.61.38x10910.21.33x1093. Tierra arable

1008.87x1051008.87x1051001.304x10101001.304x10102. Superficie terrestre

---8.95x105---8.95x105---34x1010---1.34x10101. Total (ha)

%ha%ha%ha%ha

1986198019861980

Puerto RicoMundial

1 Extensión de área en su totalidad, incluyendo la superficie de aguas interiores. 2 Superficie total menos las aguas interiores (ríos y lagos principales).3 Tierras bajo cultivos temporales, praderas para corte y pastoreo, huertos comerciales, tierras en barbecho no

mas de cinco años.4 Tierras dedicadas a cultivos que ocupan el terreno durante largos períodos y no necesitan ser replantados

(café, caña, frutales).5 Cualquier otra tierra que no se haya mencionado (terrenos baldíos, terrenos forestales, montes abiertos

superficies edificadas, carreteras.

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Preservar Tierras Agrícolas

• Importancia de suelos no cultivables

• Aumento en demanda por comida, fibra y agua

• Mantenimiento de abastos de agua

• Mantener producción con impacto mínimo en el ambiente

• Evitar uso de tierras vulnerables

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